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E-TTS: A New Embodied Test-Time Scaling Framework for Robotic Manipulation

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E-TTS 通过在推理时搜索来增强机器人操作策略:它采样多个推理-动作对,用视觉语言验证器检查,并用带历史上下文的反馈细化失败样本。它无需重新训练基础策略,也无需收集新的专家机器人演示,就能提升多个 VLA 策略的表现。

  • 现有具身测试时扩展方法主要重新采样动作,因此可能选出与模型高层推理不匹配的动作。
  • 机器人操作需要过去的上下文,因为每个动作都依赖先前的观测、推理和已执行运动。
  • 额外机器人数据成本高,因此在推理时提高任务成功率,对物体重新摆放等可容忍延迟的任务有价值。
  • 在每个时间步,E-TTS 采样 M 个推理候选,并为每个推理候选采样 N 个动作候选,然后把每个推理-动作对作为一个候选。
  • 历史缓冲区存储近期观测和已选择的推理-动作对,验证器在为新候选评分时使用这些上下文。
  • 零样本 Qwen2.5-VL-7B 推理验证器对文本、多模态或空间推理的任务匹配度和落地性评分。
  • LLaVA-7B 动作验证器在来自 SimplerEnv 和 LIBERO 的 9 万组成对成功与失败演示上训练,使用修改后的 Bradley-Terry 偏好损失为动作可行性评分。
  • 系统将归一化后的推理分数和动作分数相乘,使用带分数阈值的 epsilon-greedy 选择规则,并在一批候选被拒绝时要求验证器生成反馈。
  • 在 4 个基准、6 个环境、3 种机器人形态和 4 个基础 VLA 模型上,E-TTS 报告的最高模拟成功率提升为 33.14 个百分点,平均提升为 13.52 个百分点。
  • 在真实世界实验中,论文称在不重新训练基础策略的情况下,最高提升 26.62 个百分点。
  • 在使用 E-CoT 的 SimplerEnv WidowX Visual Matching 上,平均成功率从 6.67% 升至 39.81%,提升 33.14 个百分点。
  • 在同一 SimplerEnv WidowX 设置中,E-TTS 的平均成功率高于 E-CoT + naive TTS 的 23.61% 和 E-CoT + RoboMonkey 的 26.38%。
  • SimplerEnv WidowX 上的消融实验显示,移除组件会降低平均成功率:无反馈为 25.04%,无推理扩展为 26.39%,无动作扩展为 30.56%,无联合评分为 31.13%,无历史缓冲区为 31.94%,无 epsilon-greedy 为 36.11%。